ESTADOS DE LA MATERIA Slido: forma y tamao fijos Lquido: adopta
la forma de su envase. Gas: no tiene forma ni volumen fijos.
Fluidos: lquidos y gases
Diapositiva 4
DENSIDAD Propiedad caracterstica de la materia. Masa por unidad
de volumen.
Diapositiva 5
DENSIDAD La unidad internacional de densidad es (kg / m 3 )
Densidad del agua = 1000 (kg / m 3 ) = 1 (g/cm 3 )
Diapositiva 6
PRESION Es la fuerza por unidad de rea. Cuociente entre la
fuerza ejercida y el rea perpendicular sobre la cual se ejerce. (N
/ m 2 ) = (Pa) : Pascal
Diapositiva 7
Diapositiva 8
PRESION EN UN LIQUIDO Principio de Pascal: Un lquido ejerce en
un punto una presin en todas direcciones con la misma
intensidad.
Diapositiva 9
Principio de Pascal
Diapositiva 10
PRESION EN UN LIQUIDO La fuerza debido a la presin de un fluido
en reposo siempre acta en direccin perpendicular a cualquier
superficie que est en contacto con l.
Diapositiva 11
Fuerza debido a la presin
Diapositiva 12
PRESION EN UN LIQUIDO La presin dentro de un lquido en reposo
llamada presin hidrosttica en un punto a la profundidad h bajo la
superficie de un lquido, es directamente proporcional a la
profundidad.
Diapositiva 13
PRESION EN UN LIQUIDO La presin dentro de un lquido en reposo
es directamente proporcional a la densidad del lquido.
Diapositiva 14
Presin hidrosttica P h = D g h P h = Presin hidrosttica. D =
Densidad del lquido. h = Profundidad.
Diapositiva 15
Diapositiva 16
Presin atmosfrica La presin atmosfrica, al nivel del mar, en
promedio es de 1,013 x 10 5 (N/m 2 ). Este valor se usa para
definir otra unidad de presin de mayor uso: la atmsfera(que se
abrevia atm).
Diapositiva 17
Presin absoluta la presin absoluta "p" en el interior de
cualquier lquido en equilibrio est dada por la ecuacin fundamental
de la hidrosttica: p = p a + D g h
Diapositiva 18
Principio de Arqumedes Establece que todo cuerpo, total o
parcialmente sumergido en un fluido, es empujado hacia arriba por
una fuerza igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo. La
fuerza ejercida por el fluido se conoce como fuerza de flotacin o
empuje hidrosttico. Esto significa que el cuerpo sumergido en un
fluido parecer ms liviano que en el vaco, en una cantidad igual al
valor del empuje ejercido por el fluido.
Diapositiva 19
Principio de Arqumedes La fuerza de flotacin se calcula
mediante la ecuacin: E = D f g V D f es la densidad del fluido V es
el volumen del cuerpo parcial o totalmente sumergido.
Diapositiva 20
Diapositiva 21
Principio de Arqumedes
Diapositiva 22
Diapositiva 23
HIDRODINAMICA Es el estudio de los fluidos en movimiento.
Movimiento de un objeto dentro de un fluido. La velocidad de un
fluido est relacionada con el rea que atravieza.
Diapositiva 24
Ecuacin de continuidad La velocidad de un fluido es
inversamente proporcional al rea que atravieza. ecuacin de
continuidad A 1 v 1 = A 2 v 2
Diapositiva 25
Ecuacin de continuidad
Diapositiva 26
CAUDAL O GASTO equivale al volumen de fluido que pasa por una
determinada seccin en cada unidad de tiempo. se define
operacionalmente mediante el cuociente: Q = V / t
Diapositiva 27
PRINCIPIO DE BERNOULLI Es una consecuencia de la ley de
conservacin de la energa. La velocidad de un fluido depende de la
presin y de la altura a la cual se encuentre.
Diapositiva 28
PRINCIPIO DE BERNOULLI p + D v 2 / 2 + D g h = Constante p 1 +
D v 1 2 / 2 + D g h 1 = p 2 + D v 2 2 / 2 + D g h 2
Diapositiva 29
Principio de Bernoulli
Diapositiva 30
Problema 1) Determine la presin ejercida sobre el piso por una
persona de 50 (kg) que se para sobre un tarro cuya base es 200 (cm
2 ). Resp: 2,45 (N/ cm 2 )
Diapositiva 31
Problema 2) Cunto es la presin absoluta que soporta un buzo que
se sumerge en el mar a 20 metros de profundidad, si la densidad del
agua de mar es 1025 (kg / m 3 )? Resp: 302.200 (N/m 2 )
Diapositiva 32
Problema 3) Cul es el peso aparente de una muestra de roca
sumergida en el agua, si en el aire pesa 54 (N) y tiene un volumen
de 2300 (cm 3 )? Resp: 31,5 (N)
Diapositiva 33
Problema 4) Un cajn que mide 1(m) de largo por 80(cm) de ancho
y 50 (cm) de alto se encuentra en el fondo de un lago a 30(m) de
profundidad. Para levantarlo se ejerce una fuerza de 1.900(N). a)
Cunto es el volumen del cajn? b) Determine el peso real del cajn.
Resp: a) 0,4 (m 3 ) ; b) 594 (kp)
Diapositiva 34
Problema 5) El radio de la aorta de un hombre es de 1 (cm) y la
salida de sangre del corazn es de 5 (litros/ min). Cul es la
velocidad media de flujo en la aorta? Resp: 26,5 (cm /s)
Diapositiva 35
Problema 6) Se bombea gasolina con un gasto de 0,5 (litros /
seg.). Cunto tiempo se necesita para llenar un estanque de 60
litros? Resp: 2 minutos.
Diapositiva 36
Problema 7) Un lquido de densidad 950 (kg/m 3 ) fluye a 0,8 (m
/s) por un tubo horizontal, en el cual la presin es 400 (Pa). En
otra seccin del tubo, la presin del lquido es 600 (Pa). Cunto es la
velocidad del lquido en la segunda seccin del tubo? Resp: 0,47
(m/s)
Diapositiva 37
Problema 8) En el sistema de calefaccin central de una casa, el
agua se bombea a una velocidad de 0,5 (m /s) a travs de un tubo de
4 (cm) de dimetro en el stano, a una presin de 3 (atm). El agua
circula en el segundo piso a travs de un tubo de 2,6 (cm) de
dimetro, ubicado a una altura de 5 (m) con respecto al stano. a)
Con qu velocidad circula el agua en el segundo piso? b) Cunto es la
presin del agua en el segundo piso? Resp: a) 1,2 (m /s) ; b)
254.000 (Pa)